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"2012 - Año de Homenaje al Doctor D. MANUEL BELGRANO"
Universidad Nacional de Moreno
Departamento Ciencias Básicas y Tecnología
De
Asignatura: TÉCNICAS DIGITALES I (2023)
Programa aprobado por Resolución UNM-R Nº 60/12
Carrera: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA (Plan de estudios aprobado por Resolución UNM-R Nº
21/10 y su modificatoria UNM-R Nº 407/11) 1
Trayecto curricular: Ciclo Inicial
Período: 1º y 2º Cuatrimestre – Año 2
Carga horaria: 160 (ciento sesenta) horas
Vigencia: A partir del 1º Cuatrimestre 2012
Clases: 32 (treinta y dos)
Régimen: de regularidad
Responsable de la Asignatura: Daniel Alberto ACERBI
Programa elaborado por: Daniel Alberto ACERBI, Marcelo Roberto TASSARA y Daniel Emilio
RIGANTI
FUNDAMENTACIÓN:
Esta es una materia de carácter introductorio a la electrónica digital, es la primera de su especie y
articula luego con materias que estudian sistemas digitales basados en microprocesadores. A
medida que se avanza por las distintas unidades, los alumnos estudiarán paulatinos y crecientes
niveles de integración digital al tiempo que se entrenarán en métodos sistemáticos de análisis y
diseño, que sentarán las bases de la comprensión y diseño de sistemas digitales que incluyan
componentes de integración en mediana escala.
OBJETIVOS GENERALES:
 Introducir al alumno en la tecnología básica digital.
 Proveer conocimientos básicos de lógica combinacional, su simbología y de circuitos
combinacionales y secuenciales.
 Introducir al alumno en las herramientas matemáticas para el estudio de los sistemas de
variable discreta y en el diseño de circuitos combinacionales complejos.
CONTENIDOS MÍNIMOS:
Lógica combinacional. Lógica secuencial. Estructura de buses. In0troducción a las memorias
semiconductoras. Introducción a lenguajes descriptivos de hardware.
PROGRAMA:
Unidad 1. Códigos
Repaso sobre sistemas de numeración decimal, binario y hexadecimal. Conversión de números
enteros y fraccionarios. Códigos. Códigos binarios en bloque. Códigos continuos y cíclicos (Gray).
Códigos para caracteres de texto (ASCII). Código para magnitudes binarias. Suma y resta de
magnitudes binarias. Códigos para enteros binarios (signo y magnitud, complemento a 2,
complemento a 1, binario desplazado). Suma y resta de binarios enteros representados en el código
complemento a 2. Códigos para números en coma flotante (IEEE). Códigos binarios para números
decimales (BCD natural, Aiken, Exceso 3, 2 de 5). Códigos detectores y correctores de errores.
Distancia mínima 2, 3 y 4. Códigos de Hamming. Introducción a los códigos de redundancia cíclica.
En trámite de acreditación por la COMISIÓN NACIONAL DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN UNIVERSITARIA
(CONEAU)
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Unidad 2. Álgebra de conmutación
Variables y De
funciones lógicas. Lógica de contactos. Postulados del álgebra de conmutación (o de
Boole). Principio de dualidad. Principales Teoremas. Teorema general de los minitérminos y de los
maxitérminos. Leyes de De Morgan y de Shannon. Tablas de verdad, diagramas de Venn,
expresiones canónicas, relación entre ellas. Simplificación de funciones lógicas. El mapa de
Karnaugh de hasta 5 variables. Su uso para representar y simplificar funciones lógicas. Expresiones
tipo producto de sumas y suma de productos. Redundancias. Nociones sobre el método de Quine Mc Cluskey.
Unidad 3. Lógica combinacional con compuertas
Distintos tipos de compuertas: AND, OR, INVERT, NAND, NOR, XOR, XNOR, BUFFER, y de
transmisión. Simbologías. Realización de circuitos en dos niveles. Formas degeneradas de 2
niveles. Aplicaciones. Circuitos integrados, distintas escalas de integración. Introducción a las
familias lógicas. Características generales de TTL y CMOS: niveles de tensión y de corriente,
consumo estático y dinámico, tiempos de conmutación, distintos tipos de entrada y de salida,
consideraciones de uso. Empleo de hojas de datos.
Unidad 4. Lógica combinacional con integrados MSI y PLD
Filosofía del diseño con dispositivos lógicos estándar de integración media (MSI). Manejo de
códigos: decodificadores, codificadores, y árboles de paridad. Control del flujo de señales:
multiplexores (analógicos y digitales) y demultiplexores (analógicos y digitales). Multiplexación y
demultiplexación distribuidas. Cálculo aritmético: comparadores de magnitudes y de números
enteros, sumadores y sumadores-restadores binarios, sumadores y sumadores-restadores
decimales.
Unidad 5. Memorias Semiconductoras
Introducción a las memorias de únicamente lectura programables (PROM y EPROM). Diseño de
hardware con EPROM. Lenguaje de grabación. Introducción a las memorias RAM.
Unidad 6. Tecnología de las familias lógicas
Familias lógicas integradas. Familias TTL y CMOS: circuitos básicos, distintas subfamilias,
tensiones de alimentación. Compatibilidad entre familias. Nociones sobre ECL y familias Bi-CMOS.
Unidad 7. Estructuras de Buses
Compuertas con salidas de colector abierto y de 3 estados. Múltiples de conexión (buses).
Estructura de buses. Comunicación entre registros a través de una estructura de buses unifilares y
multifilares.
Unidad 8. Biestables, circuitos secuenciales de modo fundamental y multivibradores
El biestable SR como elemento fundamental de memoria. Aplicaciones. Biestable tipo D. Distintos
tipos. Aplicaciones.. Análisis. Riesgos y su supresión. Multivibradores astables y monoestables
(redisparables y no redisparables). Aplicaciones. El temporizador integrado 555. Circuitos de
aplicación.
Unidad 9. Flip-flops y circuitos secuenciales sincrónicos
Flip-flops SR, JK, D y T amo-esclavo y disparados por flanco. Circuitos, características, restricciones
temporales. Análisis de circuitos secuenciales sincrónicos. Tabla de estados y diagrama de estados.
Síntesis de circuitos secuenciales sincrónicos. Reducción del número de estados, asignación de los
mismos.
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Unidad 10. Contadores y registros
Generalidades
De acerca de contadores. Contadores asincrónicos binarios y decimales. Puesta a cero
y carga en paralelo asincrónicas. Conteo en módulo arbitrario. Contadores sincrónicos binarios y
decimales. Puesta a cero y carga en paralelo sincrónicas. Conteo en módulo arbitrario.
Aplicaciones. Registros de entrada paralelo y salida paralelo, de los tipos latch y sincrónicos.
Aplicaciones. Serialización de la entrada (latchesdireccionables) y de la salida. Bancos de registros.
Registros de desplazamiento. Diversos modos de operación sincrónica, registros de desplazamiento
universales. Aplicaciones. Contadores en anillo y Johnson. Generadores de secuencia seudo
aleatoria.
Unidad 11. Lenguajes descriptivos de hardware
Dispositivos Lógicos Programables (PLD) de tipo combinacional para aplicaciones generales: los
dispositivos PAL. Diseño lógico con PAL. Dispositivos PAL y GAL secuenciales. Diseño con ellos.
Distintas tecnologías. Introducción a lenguajes descriptivos de hardware (VHDL).
BIBLIOGRAFÍA
1. Jorge SINDERMAN, TÉCNICAS DIGITALES, DISPOSITIVOS, CIRCUITOS, DISEÑO Y
APLICACIONES, 2da. Edición, Nueva Librería, Marzo del 2007, ISBN 978-987-1104-51-2.
2. John F. WAKERLY, DISEÑO DIGITAL - PRINCIPIOS Y PRÁCTICAS, Pearson Educación,
México 2005.
3. Enrique MANDADO y Yago MANDADO, SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES, Tomo 1, 9ª
edición – Alfaomega – Ed. Técnicas Marcombo.
4. Thomas L. FLOYD, FUNDAMENTOS DE TECNICAS DIGITALES, 7ta. Edición – Prentice Hall.
5. L. CUESTA - A. GIL PADILLA – F. REMIRO, ELECTRONICA DIGITAL, Mc Graw Hill (serie
Schaum)
6. Alan MARKOVITZ, DISEÑO DIGITAL – Segunda Edición, Mc Graw Hill - ISBN – 970-10-5072-X
7. Mario C. GINZBURG, INTRODUCCION A LAS TÉCNICAS DIGITALES CON CIRCUITOS
INTEGRADOS, 8a. edición – Biblioteca Técnica Superior.
8. Volnei A. PEDRONI, CIRCUIT DESIGN WITH VHDL, TLFe BOOK, Edición año 2004.
9. Peter J. ASHENDEN, THE VHDL COOKBOOK, 1ra. Edición 1990 – Editado por M. Kaufmann.
10. L. PERRY, VHDL PROGRAMMING BY EXAMPLES - Tool Usage for Simulation, Synthesis, and
At-Speed Debugging Douglas, Edición 2001 – Editorial: McGraw-Hill.
11. F. PARDO y J. BOLUDA, VHDL: LENGUAJE PARA SINTESIS Y MODELADO DE CIRCUITOS,
Edición: 2da. – Editorial: RA-MA, ISBN: 8478975950
12. Jorge SINDERMAN, APUNTES PARA TÉCNICAS DIGITALES I SOBRE VHDL, CEIT–FRBA
(R3GT1).
13. Jorge SINDERMAN, DESCRIPCIÓN VHDL DE CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES, CEIT
– FRBA (R3GT2).
14. GUÍAS DE CLASE DE TÉCNICAS DIGITALES I, UNM.
Bibliografía Complementaria:
1. Hojas de datos y manuales de los distintos fabricantes de circuitos integrados digitales. Ej. para
el caso de los dispositivos lógicos estándar SSI y MSI: On Semiconductor (ex Motorola),
Fairchild Semiconductor, Texas Instruments, Philips, Hitachi, etc. y para el caso de PALs y
GALs: Lattice, Cypress, etc.
2. Información de paginas webs de los distintos fabricantes de circuitos integrados digitales, tales
como:
 www.onsemi.com
 www.fairchildsemi.com
 www.ti.com (Texas Instruments)
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3.
4.
5.
6.
7.
 www.semiconductors.com (Philips)
 www.halsp.hitachi.com
De
 www.latticesemi.com
 www.cypress.com
Información sobre componentes que se en el área digital y analógico a través de:
www.alldatasheet.com y similares.
Mario C. GINZBURG, TÉCNICAS DIGITALES CON CIRCUITOS INTEGRADO, 2000
Enrique MANDADO, SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES,1998
SZKLANNY Y MARTÍNEZ DEL PEZZO, INTRODUCCIÓN A LOS MICROPROCESADORES,
1994
VARELA, MATERIAL DIDÁCTICO DE TÉCNICAS DIGITALES I, UTN FRA Ctro. Est., 1993
OBJETIVOS PEDAGÓGICOS:
Técnicas Digitales I es la primera de las de tecnología básica dentro del área digitales y debe
proveer al alumno de los conocimientos lógicos básicos que incluye la lógica combinacional, su
simbología, los circuitos combinacionales y secuenciales, las estructuras básicas de la
comunicación entre periféricos o sea de los buses de comunicación y las estructuras de las
memorias RAM, ROM, EPROM, EEPROM, en especial su organización y manejo. Para ello debe
introducir al alumno en las herramientas matemáticas para el estudio de los sistemas de variable
discreta. Por otra parte se analizan los circuitos binarios básicos con la consecuente introducción de
criterios de diseño de circuitos combinacionales mas complejos.
METODOLOGÍA DE TRABAJO: La asignatura está constituida por 11 Unidades las cuales se
dictarán durante dos cuatrimestres en clases teóricas y prácticas, con resolución de problemas a
cargo de los alumnos.
Las guías de trabajos prácticos, propuestos por el docente, se resolverán en forma individual. Se
utilizarán las herramientas informáticas adecuadas para la resolución de los problemas y la
justificación de las respuestas obtenidas.
Se realizarán prácticas de laboratorio con equipamiento relacionado a la unidad temática de la
asignatura.
EVALUACIÓN Y APROBACIÓN:
Evaluación:
La evaluación consta de dos exámenes parciales y un examen final. Los parciales se aprobarán con
una nota mínima de cuatro (4), lo que dará derecho a rendir el examen final que se aprobará con un
mínimo de cuatro (4).
El alumno podrá “recuperar” sus exámenes parciales en 3 (tres) fechas destinadas a tal efecto.
Cada parcial podrá ser recuperado un máximo de 2 (dos) veces. Asimismo el alumno podrá rendir el
examen final en 3 (tres) fechas destinadas a tal efecto.
Régimen de aprobación:
 Asistencia mínima del 80% (ochenta por ciento)
 Regularización y examen final: Aprobación de las dos instancias de evaluación con mínimo de 4
(cuatro) puntos en cada una.
 Asistencia menor al 80% (ochenta por ciento), en este caso el alumno deberá recuperar la
totalidad de sus exámenes parciales.
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